JPH02111529A - 三次元形状の形成方法 - Google Patents
三次元形状の形成方法Info
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- JPH02111529A JPH02111529A JP63263782A JP26378288A JPH02111529A JP H02111529 A JPH02111529 A JP H02111529A JP 63263782 A JP63263782 A JP 63263782A JP 26378288 A JP26378288 A JP 26378288A JP H02111529 A JPH02111529 A JP H02111529A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、三次元形状の形成方法に関し、光の照射に
よって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な三次元
形状を有する物品を成形製造する方法に関するものであ
る。
よって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な三次元
形状を有する物品を成形製造する方法に関するものであ
る。
光硬化性樹脂を用いて三次元形状を形成する方法は、複
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報、特開昭６１−１１４８１７号公報等に開示さ
れている。
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報、特開昭６１−１１４８１７号公報等に開示さ
れている。
第３図には、従来の一般的な、光硬化性樹脂を用いた三
次元形状の形成方法の一例を示しており、樹脂液槽１に
貯えられた液状の光硬化性樹脂２に対して、液面上方か
ら集光レンズ３０で集光されたレーザービーム等の光ビ
ーム３を照射することによって、光ビーム３の焦点位置
付近の、液面から一定の深さまでの光硬化性樹脂２を硬
化させ、光ビーム３の照射位置を順次移動させることに
よって、所定のパターンを有する光硬化層４０を形成す
る。この光硬化層４０の上に新たな光硬化性樹脂液２を
供給し、光硬化性樹脂液２を再び光ビーム３で所定のパ
ターン状に硬化させれば、前配光硬化層４０の上に別の
パターンを有する光硬化層４０が形成される。このよう
にして、複数層の光硬化層４０・・・を順次積み重ねて
いけば、所望の三次元形状を有する成形品４が成形でき
る。
次元形状の形成方法の一例を示しており、樹脂液槽１に
貯えられた液状の光硬化性樹脂２に対して、液面上方か
ら集光レンズ３０で集光されたレーザービーム等の光ビ
ーム３を照射することによって、光ビーム３の焦点位置
付近の、液面から一定の深さまでの光硬化性樹脂２を硬
化させ、光ビーム３の照射位置を順次移動させることに
よって、所定のパターンを有する光硬化層４０を形成す
る。この光硬化層４０の上に新たな光硬化性樹脂液２を
供給し、光硬化性樹脂液２を再び光ビーム３で所定のパ
ターン状に硬化させれば、前配光硬化層４０の上に別の
パターンを有する光硬化層４０が形成される。このよう
にして、複数層の光硬化層４０・・・を順次積み重ねて
いけば、所望の三次元形状を有する成形品４が成形でき
る。
こうして製造された成形品４を、樹脂液２から取り出し
た状態では、成形品４の周囲に未硬化の光硬化性樹脂２
が付着したままであるので、成形品４を使用するには、
この未硬化樹脂を除去する必要がある。従来、未硬化樹
脂を除去する方法としては、機械的に拭き取る方法や、
有機溶剤によって熔解除去する方法が採用されていた。
た状態では、成形品４の周囲に未硬化の光硬化性樹脂２
が付着したままであるので、成形品４を使用するには、
この未硬化樹脂を除去する必要がある。従来、未硬化樹
脂を除去する方法としては、機械的に拭き取る方法や、
有機溶剤によって熔解除去する方法が採用されていた。
上記のような三次元形状の形成方法における未硬化樹脂
の除去方法のうち、機械的に拭き取る方法は、作業能率
が悪いとともに、複雑で微細な形状部分の未硬化樹脂を
完全に拭き取るのは極めて困難であるという欠点があっ
た。また、有機溶剤によって未硬化樹脂を溶解除去する
方法の場合、未硬化樹脂を熔解する有機溶剤は、硬化済
みの光硬化層目体にも若干の親和性を有するので、有機
溶剤によって光硬化層が浸される可能性があり、特に、
光硬化層の硬化作用が不十分で硬化度が不足していたり
、残留応力が残っていたりする場合には、有機溶剤によ
って光硬化層が膨潤して変形したり部分的に熔解されて
しまう問題があった。
の除去方法のうち、機械的に拭き取る方法は、作業能率
が悪いとともに、複雑で微細な形状部分の未硬化樹脂を
完全に拭き取るのは極めて困難であるという欠点があっ
た。また、有機溶剤によって未硬化樹脂を溶解除去する
方法の場合、未硬化樹脂を熔解する有機溶剤は、硬化済
みの光硬化層目体にも若干の親和性を有するので、有機
溶剤によって光硬化層が浸される可能性があり、特に、
光硬化層の硬化作用が不十分で硬化度が不足していたり
、残留応力が残っていたりする場合には、有機溶剤によ
って光硬化層が膨潤して変形したり部分的に熔解されて
しまう問題があった。
そこで、この発明の課題は、上記したような、複数層の
光硬化層を積み重ねて三次元形状を形成する方法におい
て、成形品の外表面に付着した未硬化樹脂を除去する際
に、成形品を構成する光硬化層が浸されることのない方
法を提供することにある。
光硬化層を積み重ねて三次元形状を形成する方法におい
て、成形品の外表面に付着した未硬化樹脂を除去する際
に、成形品を構成する光硬化層が浸されることのない方
法を提供することにある。
上記課題を解決する、この発明のうち、請求項１記載の
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂に光を照射して
光硬化層を形成し、この光硬化層を複数層積み重ねて、
所望の三次元形状を形成する方法において、三次元形状
の外表面に付着している未硬化の光硬化性樹脂を、水を
主成分とする洗浄液で洗浄除去するようにしている。
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂に光を照射して
光硬化層を形成し、この光硬化層を複数層積み重ねて、
所望の三次元形状を形成する方法において、三次元形状
の外表面に付着している未硬化の光硬化性樹脂を、水を
主成分とする洗浄液で洗浄除去するようにしている。
請求項２記載の三次元形状の形成方法は、請求項１記載
の発明の実施に際し、洗浄液として、界面活性剤水溶液
、アルカリ水溶液、水のうちの何れかを用いるようにし
ている。
の発明の実施に際し、洗浄液として、界面活性剤水溶液
、アルカリ水溶液、水のうちの何れかを用いるようにし
ている。
請求項１記載の発明によれば、水を主成分とする洗浄液
は、未硬化の光硬化性樹脂を熔解除去する作用はあって
も、ある程度以上に硬化が進んだ光硬化層に対しては、
もはや溶解作用はないため、形成された成形品を浸す心
配がない。
は、未硬化の光硬化性樹脂を熔解除去する作用はあって
も、ある程度以上に硬化が進んだ光硬化層に対しては、
もはや溶解作用はないため、形成された成形品を浸す心
配がない。
請求項２記載の発明によれば、水を主成分とする洗浄液
のうち、界面活性剤水溶液は、脂肪族炭化水素や芳香族
炭化水素、エーテル、アルコール等の有機溶剤に可溶な
光硬化性樹脂に対する洗浄液として、未硬化樹脂の熔解
除去を良好に行えるとともに、上記のような光硬化性樹
脂からなる光硬化層を浸す心配がない。また、アルカリ
水溶液は、未硬化の光硬化性樹脂がアルカリ可溶型の樹
脂材料からなるものに有効であり、水は、未硬化の光硬
化性樹脂が水可溶型の樹脂材料からなるものに有効であ
る。
のうち、界面活性剤水溶液は、脂肪族炭化水素や芳香族
炭化水素、エーテル、アルコール等の有機溶剤に可溶な
光硬化性樹脂に対する洗浄液として、未硬化樹脂の熔解
除去を良好に行えるとともに、上記のような光硬化性樹
脂からなる光硬化層を浸す心配がない。また、アルカリ
水溶液は、未硬化の光硬化性樹脂がアルカリ可溶型の樹
脂材料からなるものに有効であり、水は、未硬化の光硬
化性樹脂が水可溶型の樹脂材料からなるものに有効であ
る。
ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
、以下に詳しく説明する。なお、基本的な三次元形状の
形成方法および装置については、従来技術で説明した通
常の方法および装置がそのまま適用されるので、詳細な
説明は省略する。
、以下に詳しく説明する。なお、基本的な三次元形状の
形成方法および装置については、従来技術で説明した通
常の方法および装置がそのまま適用されるので、詳細な
説明は省略する。
第１図は、洗浄装置の全体構造を示している。
洗浄槽８に洗浄液９が収容されており、ここに、光硬化
性樹脂から所定の工程を経て形成された三次元形状を有
する成形品４を浸漬して、成形品４の外表面に付着した
未硬化の光硬化性樹脂、すなわち未硬化樹脂４９を洗浄
除去する。成形品４は適宜載置台８１の上に載せられた
状態で洗浄液９に出し入れされる。洗浄槽８の底面には
超音波発振器８０が取り付けられている。この超音波発
振器８０で発生した超音波を洗浄液９および成形品４に
照射することによって、洗浄液６の洗浄作用をより活発
にして、洗浄時間を短縮したり、成形品４の微細な形状
部分の未硬化樹脂４９までもを確実に除去することがで
きる。なお、洗浄槽８には、上記のような超音波発振器
８０のほかに、攪拌ブレード等を回転駆動して洗浄液を
攪拌混合する攪拌機構を備えていてもよい。
性樹脂から所定の工程を経て形成された三次元形状を有
する成形品４を浸漬して、成形品４の外表面に付着した
未硬化の光硬化性樹脂、すなわち未硬化樹脂４９を洗浄
除去する。成形品４は適宜載置台８１の上に載せられた
状態で洗浄液９に出し入れされる。洗浄槽８の底面には
超音波発振器８０が取り付けられている。この超音波発
振器８０で発生した超音波を洗浄液９および成形品４に
照射することによって、洗浄液６の洗浄作用をより活発
にして、洗浄時間を短縮したり、成形品４の微細な形状
部分の未硬化樹脂４９までもを確実に除去することがで
きる。なお、洗浄槽８には、上記のような超音波発振器
８０のほかに、攪拌ブレード等を回転駆動して洗浄液を
攪拌混合する攪拌機構を備えていてもよい。
第２図には、上記実施例とは構造の異なる洗浄装置を示
している。成形品４を載せて回転するテーブル８２と成
形品４に洗浄液９を噴射するシャワー８２を備えており
、回転する成形品４の周囲に洗浄液９を噴射することに
よって、成形品４の外表面に付着した未硬化樹脂４９を
洗浄除去する、なお、この実施例では成形品４を回転さ
せているが、成形品４を固定して、シャワー８２が成形
品４の周囲を回転するものや、成形品４の周囲に複数の
シャワー８２を設置したものでもよい。
している。成形品４を載せて回転するテーブル８２と成
形品４に洗浄液９を噴射するシャワー８２を備えており
、回転する成形品４の周囲に洗浄液９を噴射することに
よって、成形品４の外表面に付着した未硬化樹脂４９を
洗浄除去する、なお、この実施例では成形品４を回転さ
せているが、成形品４を固定して、シャワー８２が成形
品４の周囲を回転するものや、成形品４の周囲に複数の
シャワー８２を設置したものでもよい。
洗浄装置としては、上記した各実施例のほか、通常の化
学処理プロセス等で採用されている各種の洗浄装置の機
構や構造を利用することができるつぎに、上記のような
洗浄装置で用いる洗浄液９は、水を主成分とするものを
用いるが、具体的な洗浄液９の材料は、成形品４を構成
゛する光硬化性樹脂の材質によって、適当なものを選定
して使用する。三次元形状の形成方法に用いる光硬化性
樹脂は、既知の印刷用型版の製造や電子回路形成用フォ
トレジストとして用いられている光硬化性樹脂液あるい
はフィルム状の光硬化性ドライフィルム等が用いられる
。−船釣な光硬化性樹脂は、適当なポリマーとモノマー
成分とを混合して光重合開始剤を添加したもの、感光性
を有するポリマーを主成分とするもの等があり、その光
硬化性樹脂を構成する樹脂材料によって、有機溶剤に可
溶なもの、アルカリに可溶なもの、あるいは水に可溶な
もの等がある。
学処理プロセス等で採用されている各種の洗浄装置の機
構や構造を利用することができるつぎに、上記のような
洗浄装置で用いる洗浄液９は、水を主成分とするものを
用いるが、具体的な洗浄液９の材料は、成形品４を構成
゛する光硬化性樹脂の材質によって、適当なものを選定
して使用する。三次元形状の形成方法に用いる光硬化性
樹脂は、既知の印刷用型版の製造や電子回路形成用フォ
トレジストとして用いられている光硬化性樹脂液あるい
はフィルム状の光硬化性ドライフィルム等が用いられる
。−船釣な光硬化性樹脂は、適当なポリマーとモノマー
成分とを混合して光重合開始剤を添加したもの、感光性
を有するポリマーを主成分とするもの等があり、その光
硬化性樹脂を構成する樹脂材料によって、有機溶剤に可
溶なもの、アルカリに可溶なもの、あるいは水に可溶な
もの等がある。
まず、光硬化性樹脂として、脂肪族炭化水素や芳香族炭
化水素、エーテル、アルコール等の有機溶剤に可溶なも
のを用いた場合には、洗浄液として界面活性剤水溶液を
用いる。界面活性剤には、高級アルコール系洗剤等の陰
イオン活性剤、陽イオン活性剤、ポリエチレングリコー
ル系等の非イオン活性剤等がある。これらの界面活性剤
の中から、光硬化性樹脂の材質に合わせて、光硬化性樹
脂が未硬化状態では可溶であるとともに、ある程度の光
硬化が進行した状態あるいは完全に光硬化が完了した硬
化状態では熔解しないようなものを選択して使用する。
化水素、エーテル、アルコール等の有機溶剤に可溶なも
のを用いた場合には、洗浄液として界面活性剤水溶液を
用いる。界面活性剤には、高級アルコール系洗剤等の陰
イオン活性剤、陽イオン活性剤、ポリエチレングリコー
ル系等の非イオン活性剤等がある。これらの界面活性剤
の中から、光硬化性樹脂の材質に合わせて、光硬化性樹
脂が未硬化状態では可溶であるとともに、ある程度の光
硬化が進行した状態あるいは完全に光硬化が完了した硬
化状態では熔解しないようなものを選択して使用する。
光硬化性樹脂のうち、不飽和ポリエステル樹脂系光硬化
性樹脂液のように、希アルカリ水可溶型の光硬化性樹脂
を用いる場合には、希アルカリ水溶液が用いられる。こ
の希アルカリ水溶液にアルカリ性界面活性剤を併用する
と、洗浄効果がより向上する。希アルカリ可溶型の光硬
化性樹脂のうち、固態状タイプの光硬化性樹脂として、
酢酸セルロースコハク酸エステル、ポリビニルピリジン
等のアルカリ可溶型ポリマーに、ジエチレングリコール
メタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート等の２官能性アクリルモノマーと光重合開始剤を添
加したものがあり、この光硬化性樹脂も未硬化樹脂を希
アルカリ水溶液で熔解して洗浄除去することができる。
性樹脂液のように、希アルカリ水可溶型の光硬化性樹脂
を用いる場合には、希アルカリ水溶液が用いられる。こ
の希アルカリ水溶液にアルカリ性界面活性剤を併用する
と、洗浄効果がより向上する。希アルカリ可溶型の光硬
化性樹脂のうち、固態状タイプの光硬化性樹脂として、
酢酸セルロースコハク酸エステル、ポリビニルピリジン
等のアルカリ可溶型ポリマーに、ジエチレングリコール
メタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート等の２官能性アクリルモノマーと光重合開始剤を添
加したものがあり、この光硬化性樹脂も未硬化樹脂を希
アルカリ水溶液で熔解して洗浄除去することができる。
つぎに、光硬化性樹脂として、水溶性ポリマーとアクリ
ルモノマーおよび光重合開始剤を構成成分とするもの等
、水溶型光硬化性樹脂を用いる場合には、洗浄液として
水が使用できる。
ルモノマーおよび光重合開始剤を構成成分とするもの等
、水溶型光硬化性樹脂を用いる場合には、洗浄液として
水が使用できる。
以上に説明したように、未硬化樹脂を洗浄除去するため
の洗浄液は、上記の洗浄液の中から、光硬化性樹脂の材
質に合わせて、最も洗浄効果が高いと同時に硬化した成
形品を浸す心配のないものを選択して用いる。何れの洗
浄液も、水を主成分としているので、従来の有機溶剤の
ように、硬化済みの成形品を浸したり膨潤させる可能性
は少ない。
の洗浄液は、上記の洗浄液の中から、光硬化性樹脂の材
質に合わせて、最も洗浄効果が高いと同時に硬化した成
形品を浸す心配のないものを選択して用いる。何れの洗
浄液も、水を主成分としているので、従来の有機溶剤の
ように、硬化済みの成形品を浸したり膨潤させる可能性
は少ない。
以上に説明した、この発明のうち、請求項１記載の三次
元形状の形成方法によれば、光硬化性樹脂から形成され
た成形品の外表面に付着している未硬化樹脂を洗浄する
洗浄液として、水を主成分とする洗浄液を用いることに
よって、未硬化樹脂を確実に洗浄除去できると同時に、
硬化済みの成形品を浸す心配がない。
元形状の形成方法によれば、光硬化性樹脂から形成され
た成形品の外表面に付着している未硬化樹脂を洗浄する
洗浄液として、水を主成分とする洗浄液を用いることに
よって、未硬化樹脂を確実に洗浄除去できると同時に、
硬化済みの成形品を浸す心配がない。
請求項２記載の三次元形状の形成方法によれば、各洗浄
液の中から、光硬化性樹脂の材質に合わせて、それぞれ
の光硬化性樹脂の未硬化樹脂が可溶な洗浄液を用いるこ
とによって、未硬化樹脂の洗浄除去を効果的に行うこと
ができる。
液の中から、光硬化性樹脂の材質に合わせて、それぞれ
の光硬化性樹脂の未硬化樹脂が可溶な洗浄液を用いるこ
とによって、未硬化樹脂の洗浄除去を効果的に行うこと
ができる。
第１図はこの発明の実施例を示す洗浄装置の概略構造図
、第２図は別の実施例を示す概略構造図、第３図は光硬
化性樹脂による三次元形状の形成方法の一例を示す概略
構成図である。 ４・・・成形品 ４０・・・光硬化層 ４９・・・未硬
化樹脂 ９・・・洗浄液 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第３因
、第２図は別の実施例を示す概略構造図、第３図は光硬
化性樹脂による三次元形状の形成方法の一例を示す概略
構成図である。 ４・・・成形品 ４０・・・光硬化層 ４９・・・未硬
化樹脂 ９・・・洗浄液 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第３因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光硬化性樹脂に光を照射して光硬化層を形成し、こ
の光硬化層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を形
成する方法において、三次元形状の外表面に付着してい
る未硬化の光硬化性樹脂を水を主成分とする洗浄液で洗
浄除去することを特徴とする三次元形状の形成方法。 ２ 洗浄液として、界面活性剤水溶液、アルカリ水溶液
、水のうちの何れかを用いる請求項１記載の三次元形状
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263782A JPH0813509B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263782A JPH0813509B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111529A true JPH02111529A (ja) | 1990-04-24 |
| JPH0813509B2 JPH0813509B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=17394196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263782A Expired - Lifetime JPH0813509B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813509B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094912A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Cmet Inc | 光学的立体造形物の処理方法 |
| JP2011005668A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Altech Co Ltd | サポート材除去装置 |
| JP2011005667A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Altech Co Ltd | サポート材除去装置 |
| JP2020508243A (ja) * | 2017-02-23 | 2020-03-19 | ディーダブリューエス エス．アール．エル． | ３次元３ｄ印刷により作成されるモデルから樹脂残渣を取り除くための方法及びコンテナ |
| WO2021089313A1 (en) | 2019-11-07 | 2021-05-14 | Basf Se | Water-washable compositions for use in 3d printing |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115197794B (zh) * | 2022-07-19 | 2025-01-28 | 广州黑格智造信息科技有限公司 | 用于清洗3d打印构件的清洗剂、清洗方法及清洗机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114817A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Fujitsu Ltd | 立体形状形成装置 |
| JPS61116320A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Fujitsu Ltd | 立体形状形成装置 |
| JPS6235966A (ja) * | 1984-08-08 | 1987-02-16 | スリーデイー、システムズ、インコーポレーテッド | 三次元の物体を作成する方法と装置 |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263782A patent/JPH0813509B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235966A (ja) * | 1984-08-08 | 1987-02-16 | スリーデイー、システムズ、インコーポレーテッド | 三次元の物体を作成する方法と装置 |
| JPS61114817A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Fujitsu Ltd | 立体形状形成装置 |
| JPS61116320A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Fujitsu Ltd | 立体形状形成装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010094912A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Cmet Inc | 光学的立体造形物の処理方法 |
| JP2011005668A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Altech Co Ltd | サポート材除去装置 |
| JP2011005667A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Altech Co Ltd | サポート材除去装置 |
| JP2020508243A (ja) * | 2017-02-23 | 2020-03-19 | ディーダブリューエス エス．アール．エル． | ３次元３ｄ印刷により作成されるモデルから樹脂残渣を取り除くための方法及びコンテナ |
| WO2021089313A1 (en) | 2019-11-07 | 2021-05-14 | Basf Se | Water-washable compositions for use in 3d printing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0813509B2 (ja) | 1996-02-14 |
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